Супервулканы. Неожиданная правда о самых загадочных геологических образованиях Вселенной - Робин Джордж Эндрюс

и выбрасывает марсианскую почву в небо, образуя черноватые вкрапления, которые при наблюдении с орбиты выглядят как маленькие паучки. Такая паучиная местность на научном жаргоне называется араниеформами – прекрасный образец научной номенклатуры, доказывающий, что у планетологов с фантазией все в порядке.

Таким образом, Марс – сплошная неловкость для вулканологов. Сегодня он не извергается, но в его историческом прошлом было так много извержений, что вся его кора состоит из напластований застывшей лавы. «Вулканы – это действительно холст для всего остального, что произошло на Марсе, – говорит Фрэнсес Ривера-Эрнандес, планетарный геолог из Технологического института Джорджии. – Вначале вулканы образовали магматические породы, и все остальное, что произошло с тех пор, было написано на них».

Но весь этот вулканизм меркнет почти до ничтожности, когда смотришь на Фарсиду. Это неопрятный магматический пирог, созданный бесчисленными извержениями. Тысячи вулканов, рассыпанных на вершине скалистого возвышения, отчасти погребены под щедрым слоем лавовой глазури. Как декоративные статуэтки, несколько огромных щитовых вулканов, включая три горы Фарсиды, украшают самый верхний слой вулканической глазури. Несомненно, этот шедевр геологической активности Марса занял бы первое место в космическом кулинарном шоу.

«Масштабы Фарсиды и даже отдельных вулканов на ней или рядом с ней, таких как Олимп, просто потрясают… на Земле нет ничего подобного, – говорит Майкл Манга, геофизик из Калифорнийского университета в Беркли. – Если вы посмотрите на глобус Марса, то легко увидите вулканы. Если сделать то же самое с Землей, то вулканов не будет видно, потому что они слишком малы».

Забудьте пока о вулканических титанах, расположенных на нагорье Фарсиды или его окраинах. Сама Фарсида – нелепая выходка невероятных масштабов, возвышающаяся над марсианской поверхностью, подобно дьявольскому красному шару. Самый большой вулкан Земли – это, как подозревают ученые, Мауна-Лоа, гавайский щитовой вулкан, занимающий площадь 5000 квадратных километров. Конечно, это очень много, почти в четыре раза больше площади Лос-Анджелеса. Но Фарсида примерно в три раза превышает площадь всех США.

Ученые хотят узнать, как на миниатюрном Марсе могло появиться явление такого масштаба. Проблема в том, что ученые вообще мало что знают о Марсе (как и о Луне).

Марс населен роботами – некоторые из них приземляются и остаются на месте, некоторые бродят по поверхности, а некоторые вращаются по его орбите. Около половины экспедиций на Марс закончились неудачей [10], но те, что увенчались успехом, опирались на открытия, сделанные предшественниками. Ученые исследовали почти каждый параметр Марса: от атмосферы до магнетизма, от геологии до содержания воды, от топографии до географии. Я пишу эту главу во время так называемого марсианского лета, когда три миссии стартуют к ржаво-красному шару: китайский аппарат «Тяньвэнь-1» (что означает «Вопросы к небесам») – планетарный орбитальный аппарат, посадочный модуль и ровер; орбитальный аппарат «Аль-Амаль» («Надежда») из Объединенных Арабских Эмиратов; и ровер НАСА «Персеверанс».

«Персеверанс» – пожалуй, самый важный с научной точки зрения из всех трех. Этот марсоход, помимо прочего, собирает десятки образцов марсианской поверхности и помещает их в герметичные пробирки по всему кратеру Езеро, месту своей посадки. Последующая серия космических аппаратов, управляемых НАСА и Европейским космическим агентством, будет нацелена на извлечение этих образцов [11]. Ровер размером поменьше, частично управляемый искусственным интеллектом, соберет эти пробирки и погрузит их в ракету, которая в автономном режиме взлетит с марсианской поверхности. Контейнер с образцами будет выведен на орбиту вокруг Марса, где орбитальный аппарат поймает его, как перчатка ловит бейсбольный мяч, после чего герметично запечатает и доставит обратно на Землю. Если все пойдет по плану, образцы совершат жесткую посадку в американской пустыне, где их подхватят и доставят в самую защищенную лабораторию на Земле. Идея заключается в том, что эти образцы, первые нетронутые куски Марса – другими словами, марсианский эквивалент образцов «Аполлона» – могут быть вместилищем жизни, поэтому их необходимо исследовать в условиях, гарантирующих, что любые внеземные формы жизни не попадут во внешний мир.

Миссия по возвращению образцов с Марса фантастически амбициозна. Любая заминка на этом пути, технологическая или экономическая (более двух десятков стран должны продолжать финансировать ее более десяти лет), приведет к провалу. Но, взяв в руки эти камни, мы узнаем о Марсе гораздо больше, чем можно выяснить с орбиты.

Тем не менее мы уже получили в свое распоряжение кусочки Марса. 3 октября 1962 года фермер из города Кацины в Нигерии занимался своими делами на одном из кукурузных полей, когда раздался сильный удар, а в воздух поднялась грязь и пыль. С неба упал 18-килограммовый камень и вырыл кратер всего в 3 метрах от того места, где стоял фермер. Загами, как прозвали межпланетного вторженца, был – и остается – самым большим марсианским метеоритом из когда-либо найденных и одним из немногих, падение которого было засвидетельствовано очевидцем.

В то время еще не было ясно, что это марсианский метеорит. Но в 1976 году два космических аппарата НАСА «Викинг» приземлились на Марсе и взяли образцы атмосферы. В 1983 году ученые тщательно изучили газы, застрявшие в стекловидных карманах подозрительного метеорита, названного Elephant Moraine 79001, и обнаружили, что они совершенно точно происходят с Марса [12]. Сегодня известно около 165 марсианских метеоритов. По массе они схожи с имеющейся у нас коллекцией лунных метеоритов. «Так что это не так уж и много», – говорит Джон Перне-Фишер, планетолог, изучающий химическую эволюцию планет в Манчестерском университете.

Марсианские метеориты, несомненно, ценны: их кристаллы содержат химический состав лавы; их поверхности говорят нам о том, не откололась ли от них замерзшая вода; их стекла содержат пузырьки древней марсианской атмосферы, которые мы можем сравнить с сегодняшней тонкой дымкой. Но три основные группы пород, которые содержатся в марсианских метеоритах, не могут рассказать о целой планете. К тому же надо учитывать, что эти образцы подверглись атаке космической радиации и были опалены земной атмосферой.

Кроме того, у метеоритов нет контекста. «Мы до сих пор не знаем, откуда они берутся, – говорит Перне-Фишер. – В отличие от Луны, здесь невозможно определить их географическую родину. У нас просто есть коллекция вулканических материалов и пара образцов осадочных пород, а откуда именно они взялись, остается загадкой». Химический состав метеоритов, конечно, дает некоторые подсказки, но, несмотря на несколько попыток [13] разгадать их происхождение, по словам ученого, практически невозможно определить, к каким кратерам относятся конкретные образцы.

Этот огромный знак вопроса означает, что мы можем изучить радиоактивные элементы в этих метеоритах, чтобы с поразительной точностью определить их возраст, но мы не можем сделать то же самое с марсианской поверхностью. Как и на Луне, для определения возраста одной поверхности по отношению к другой используется подсчет